【正文】 從射頻識別技術(shù)角度出發(fā)，可以認(rèn)為射頻卡是一種相對特 殊的射頻識別標(biāo)志(即應(yīng)答器 )，其讀寫設(shè)備就是尋呼器。此外，由于無接觸式 IC 卡特殊的應(yīng)用環(huán)境，卡上應(yīng)答器還需具有如下特點(diǎn)： (1)操作快捷 。 無接觸式 IC 卡和接觸式 IC卡相比具有以下特點(diǎn) : (1)無接觸式通訊不存在機(jī)械觸點(diǎn)磨損情況，大大提高了應(yīng)用的可靠性 。正因?yàn)槿绱?，無接觸式 IC 卡非常適合于以前接觸式 IC 卡無法或較難 滿足要求的一些應(yīng)用，如公共電汽車自動(dòng)售票系統(tǒng)等，將 IC 卡的應(yīng)用在廣度和深度上大大推進(jìn)了一步。 授權(quán)：管理主機(jī)先讀取卡號，然后將卡號下發(fā)到相應(yīng)的門控系統(tǒng)，門控系統(tǒng)保存卡號。 每個(gè)門禁控制系統(tǒng)的構(gòu)成如圖 13所示： 圖 13 門禁控制系統(tǒng)構(gòu)成框圖 直流穩(wěn)壓模塊：每個(gè)門禁控制系統(tǒng)配置一套電控鎖專用穩(wěn)壓電源（內(nèi)置繼電器），可為讀寫器、控制器和電控鎖供電。主要功能包括讀卡、判斷授權(quán)狀態(tài)、開門、響應(yīng)管理主機(jī)的命令 、主動(dòng)上傳讀取到的卡號等。 系統(tǒng)要實(shí)現(xiàn)的功能 每個(gè)房間的每個(gè)門都安裝門禁控制系統(tǒng)，對師生的進(jìn)入進(jìn)行監(jiān)控和管理。 可以保存、查看每個(gè)門的刷卡記錄，查詢、統(tǒng)計(jì)每個(gè)房間的人氣和利用率。 缺點(diǎn)：管理主機(jī)服務(wù)器軟件、授權(quán)管理軟件 開發(fā)難度較高。每個(gè)房間的數(shù)據(jù)分散到各管理主機(jī)上，不利于系統(tǒng)的更新、升級和增值業(yè)務(wù)開發(fā)。本系統(tǒng)總體上是由硬件和軟件組成的，但從功能上劃分主要由三個(gè)部分構(gòu)成： 系統(tǒng)硬件：硬件是一個(gè)系統(tǒng)的實(shí)體基礎(chǔ)，它提供了軟件運(yùn)行的環(huán)境，使軟件有了用武之地； 固件程序： MCU 的靈魂，周而復(fù)始的工作者，不知道疲憊的勞動(dòng)模范； 上位機(jī)軟件 ：最人性化的服務(wù)窗口，最易于被用戶接受。這種控制操作體現(xiàn)在兩個(gè)方面：一，主控 MCU 通過 SPI 串行接口與射頻基站芯片連接，控制射頻基站芯片的工作，實(shí)現(xiàn)與 RFID 卡的通信。而為了發(fā)送、接收穩(wěn)定的高頻信號，射頻基站芯片要通過高頻濾波電路與天線部分連接 。 MFRC522 簡介 MFRC522 是高度集成的非接觸式（ ）讀寫卡芯片?？ê蛻?yīng)答機(jī)的通信，無需其它的電路。CRC）。MFRC522 支持 MIFARE174。 （ 2）緩沖的輸出驅(qū)動(dòng)器與天線的連接使用最少的外部元件。 （ 5）讀寫器模式下支持 MIFARE174。 （ 8） 64 字節(jié)的發(fā)送和接收 FIFO 緩沖區(qū)。 （ 12）可編程定時(shí)器。 （ 16）自由編程的 I/O 管腳。 FIFO 緩沖區(qū)快速而方便地實(shí)現(xiàn)了主機(jī)和非接觸式 UART 之間的數(shù)據(jù)傳輸。 MFRC522 電路連接 MFRC522 外圍電路連接如圖 圖 22 讀卡模塊原理圖 當(dāng) IC 卡放在讀卡模塊的感應(yīng)區(qū)，也就是天線部分，天線發(fā)出的射頻功率在 IC 的反應(yīng)下反射回來一個(gè)卡的信息，之后通過 CRC 冗余校驗(yàn)，得出一串號碼，這時(shí)候可以通過上位機(jī)進(jìn)行操作添加卡的權(quán)限，刪除卡的信息，等一些上位機(jī)的功能。 ucComMF522Buf[0] = PICC_READ。 status = PcdComMF522(PCD_TRANSCEIVE,ucComMF522Buf,4,ucComMF522Buf,amp。 (unLen == 0x90)) { memcpy(pData, ucComMF522Buf, 16)。 C8051F340 芯片介紹 模擬外設(shè) ? 10位 ADC ? 轉(zhuǎn)換速率可達(dá) 200ksps ? 內(nèi)建模擬多路器，單端或差分輸入 ? VREF可在內(nèi)部 VREF、外 部引腳或 VDD中選擇 河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 13 ? 內(nèi)置溫度傳感器 ? 外部轉(zhuǎn)換啟動(dòng)輸入 ? 兩個(gè)比較器 ? 內(nèi)部電壓基準(zhǔn) ? 上電復(fù)位 /掉電檢測器 USB控制器 ? 符合 USB規(guī)范 ? 全速 (12Mbps)或低速 () ? 集成時(shí)鐘恢復(fù)電路；無需外部晶體 ? 支持 8個(gè)端點(diǎn) ? 1KB USB緩存 ? 集成收發(fā)器；無需外部電阻 在片調(diào)試 ? 片內(nèi)調(diào)試電路提供全速、非侵入式的在系統(tǒng)調(diào)試（不需仿真器） ? 支持?jǐn)帱c(diǎn)、單步、觀察 /修改存儲器和寄存器 ? 比使用仿真芯片、目標(biāo)仿真頭和仿真插座的仿 真系統(tǒng)有更優(yōu)越的性能 電壓調(diào)整器輸入： ? 使用片內(nèi)電壓調(diào)整器時(shí)，支持的電壓范圍為 ~ 高速 8051微控制器內(nèi)核 ? 流水線指令結(jié)構(gòu)； 70%的指令的執(zhí)行時(shí)間為一個(gè)或兩個(gè)系統(tǒng)時(shí)鐘周期 ? 有 48MIPS和 25MIPS兩種版本 ? 擴(kuò)展的中斷系統(tǒng) 存儲器 ? 4352或 2304 B數(shù)據(jù) RAM ? 64或 32KB FLASH；可在系統(tǒng)編程，扇區(qū)大小為 512字節(jié) 數(shù)字外設(shè) ? 40/25個(gè)端口 I/O；均耐 5V電壓，大灌電流 ? 硬件增強(qiáng)型 SPI、 SMBus和 1或 2個(gè)增強(qiáng)型 UART串口 ? 4個(gè)通用 16位計(jì)數(shù)器 /定時(shí)器 ? 16位可編程計(jì)數(shù)器 /定時(shí)器陣列（ PCA），有 5個(gè)捕捉 /比較模塊 ? 外部存儲器接口（ EMIF） 時(shí)鐘源 ? 內(nèi)部振蕩器： %的精度 (時(shí)鐘恢復(fù)被使能時(shí) )。下面列出了一些主要特性。 片內(nèi) Silicon Labs二線（ C2）開發(fā)接口允許使用安裝在最終應(yīng)用系統(tǒng)上的產(chǎn)品 MCU進(jìn)行非侵入式（不占用片內(nèi)資源）、全速、在系統(tǒng)調(diào)試。 每種器件都可在工業(yè)溫度范圍（ 45℃到 +85℃）內(nèi)用 。 C8051F340采用 48腳 TQFP封裝或 32腳 LQFP封裝。 uint8 *frame。 RS485_SEND_EN。//本機(jī)地址 UART0_Send_DByte(num+6)。 //請求所有卡 status = PcdRequest(PICC_REQIDL, CardType)。 } //選卡 status=PcdSelect(CardNum)。 } PCB 電路板設(shè)計(jì) C8051F340 和 RC522 的控制芯片 PCB 設(shè)計(jì) 采用參照原理圖的人工交互布局方法，將原理圖中的全部元器件放置到 PCB 板內(nèi)。 以每個(gè)功能模塊的核心元件為中心，圍繞它來進(jìn)行布局。 采用人工交互布線的方法，分以下幾步完成布線： 保證電源線和地線盡可能短，信號線盡量短，線越短電阻越小，分布電容和電感越小，受到的干擾越小。 圖 25 系統(tǒng) PCB 圖 河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 19 圖 26 讀卡器 PCB 板完成后，要保存 PCB 文件，可能需要利用圖形輸出設(shè)備等輸出電路的布線圖，如果是多層板還可以分層打印。上述硬件設(shè)計(jì)的結(jié)果是其系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)。 一個(gè)好的程序要有一個(gè)好的編程思想。 (2) 結(jié)構(gòu)化編程：各個(gè)子程序之間使用結(jié)構(gòu)良好的 轉(zhuǎn)移和調(diào)用，這樣各個(gè)模塊可有效地組合成一個(gè)整體，使流程明確地從一個(gè)程序模塊轉(zhuǎn)移到另一個(gè)程序模塊。其缺點(diǎn)是：程序的可讀性和可移植性都較差，而且用匯編語言編寫單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)程序的周期長，調(diào)試和排錯(cuò)比較困難。寫入數(shù)據(jù)一般來說是離線完成的，也就是預(yù)先在標(biāo)簽中寫入數(shù)據(jù)，等到開始應(yīng)用時(shí)直接把河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 23 標(biāo)簽粘附在被標(biāo)識物體上。在射頻識別系統(tǒng)的工作過程中，電子標(biāo)簽與閱讀器之間的數(shù)據(jù)通信是通過空氣介質(zhì)以無線電波的形式進(jìn)行的。在 RFID 系統(tǒng)中，載波一般由閱讀器通過天線發(fā)出并進(jìn)行調(diào)制，而實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的調(diào)制也有許多方法，如用數(shù)據(jù)信息改變載波的波幅即調(diào)幅、改變載波的頻率即調(diào)頻、改變載波的相位即調(diào)相。典型的情況是，在低頻 125kHz、 頻點(diǎn)上一般均采用無源標(biāo)簽，作用距離在 10～ 30cm 左右，個(gè)別有到 的系統(tǒng)。設(shè)計(jì)應(yīng)遵循結(jié)構(gòu)清晰，簡單易操作，可靠性高，實(shí)時(shí)性好等原則。 整個(gè)系統(tǒng)需要實(shí)現(xiàn)的功能如下： （ 1）將人員的個(gè)人詳細(xì)信息與卡片關(guān)聯(lián)，并能實(shí)時(shí)修改關(guān)聯(lián)關(guān)系。 功能分配與模塊設(shè)計(jì) 依據(jù)軟件功能需求分析，可將系統(tǒng)劃分為三大模塊，分別是：系統(tǒng)設(shè)置、卡務(wù)管理、門禁管理。每個(gè)功能均對應(yīng)顯示有用戶列表和用戶信息，包括卡號、姓名、學(xué)號、聯(lián)系方式、是否授權(quán)等。修改后點(diǎn)提交按鈕將信息上傳至數(shù)據(jù)庫。主要包含門禁設(shè)備的基本信息管理、人員門禁權(quán)限管理、門禁刷卡數(shù)據(jù)管理。依次進(jìn)行權(quán)限采集，與數(shù)據(jù)庫核對和非法權(quán)限回收， 可對權(quán)限分配進(jìn)行有效核實(shí)。 （ 6）時(shí)間設(shè)置：設(shè)定當(dāng)前時(shí)間，同步門禁設(shè)備和數(shù)據(jù)庫時(shí)間，增加數(shù)據(jù)有效性。 （ 9）貼卡記錄查看：按時(shí)間查詢兩個(gè)時(shí)間段內(nèi)的所有刷卡記錄并導(dǎo)出報(bào)表。 上位機(jī)軟件具體設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 根據(jù)軟件功能需求分析，整個(gè)上位機(jī)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)可分為三大應(yīng)用功能模塊，分別為：系統(tǒng)設(shè)置、卡務(wù)管理、門禁管理。因管理軟件安全級別較高，管理員能進(jìn)行管理員的添加和角色賦權(quán)，并能查看到所有模塊；對于模塊管理員角色，進(jìn)入主界面后，只能查看并對特定的模塊進(jìn)行操作。 (1） ：基本控件類，下位機(jī)通信函數(shù)及代碼以控件形式封裝在該類中。 （ 5） ：設(shè)置系統(tǒng)界面的基本風(fēng)格，如邊框、顏色等。 （ 8） ：系統(tǒng)初始化類，主要實(shí)現(xiàn) 打開文件、打開數(shù)據(jù)庫連接、流方式導(dǎo)出 Excel 等操作?？刂破魍ㄐ蓬惣磁c該控件基本頁面對應(yīng)，主要實(shí)現(xiàn)的功能有：命令數(shù)據(jù)格式化，創(chuàng)建接收和發(fā)送指令線程。它直接與 PC機(jī)的串行口相連或經(jīng) USB 口與 PC 機(jī)相連，由系統(tǒng)管理員管理。 } else { frm_Add frm = new frm_Add(this)。 if (m == 1) { int n=[0].Index。 return。 return。 int i = (sql)。 } } else { sc = (Address, CardID)。 if (sc == amp。 } else { ShowInfo((卡號 {0}取消授權(quán)命令執(zhí)行失敗 , (CardID)))。 } else { = 授權(quán) 。 } } private void dataGridView1_RowHeaderMouseClick(object sender, DataGridViewCellMouseEventArgs e) { int n=。j==1) { dataGridView1[4, n].Value = 1。 + dataGridView1[0, n].() + 39。 ShowInfo((卡號 {0}取消授權(quán)命令執(zhí)行成功 , (CardID)))。 string sql=update Information set 是否授權(quán) =0 where 卡號=39。 try { CardID = (dataGridView1[0,n].())。 try { Address = (())。 DoorAddress = ().ToString()。 點(diǎn)擊無串口下拉菜單找到相應(yīng)的串口，之后打開，之后獲取門地址，之后就可以經(jīng)行相應(yīng)的操作。此處重載的函數(shù)為： public DoorInfos(string paraIP, string paraSubControllerNo, string paraDoorNo, stringparaCmdC